1.3 Tracker软件在平抛运动中的运用 说课设计 -2024-2025学年高一下学期物理教科版（2019）必修第二册

教科版高中物理必修二第一章第3节——Tracker软件在平抛运动中的运用 尊敬的各位评委老师大家好，今天我说课的题目是Tracker软件在平抛运动中的运用，下面开始说课。 一、使用教材 平抛运动选自教科版高中物理必修二第一章第3节，放在曲线运动之后斜抛运动之前，是曲线运动的实列分析，也是斜抛运动的基础，为后面学习粒子在电场中的运动做准备，因此非常重要。课标要求我们会用运动合成与分解的方法分析抛体运动。 二平抛运动的常见研究方法及弊端，方法一如图1所示，在水平方向上用视频合成频闪照片进行研究。竖直方向上，用平抛竖落仪通过听声音来判断。它有以下两个缺点，一课本上并没有就如何用视频制作频闪照片进行介绍，二两个小球同时落地不易判断且不直观。方法二用图2的二维运动传感器来研究平抛运动的特点，他有以下两个缺点，一很多学校并没有配备二维运动传感器，二竖直方向上需要通过计算加速度来判断，操作复杂且不直观。 图 1 图 2 二、实验原理及改进要点 为了解决上述问题，我引入了Tracker软件来分析平抛运动。如图3所示，Tracker是一款可以分析视频中物体运动状态的软件，它不仅可以像频闪摄影一样记录物体在相同时间间隔的位置图像，还可以记录位置坐标。节约了手动测量所消耗的时间，同时它还会作出x-t、y-t图像，便于我们分析数据，功能十分强大。 图 3 二实验改进在竖直方向上，无论是数据还是图像都很难直接与自由落体联系起来，需要通过计算才能得出结论，并不直观。因此，我选了如图4的平抛竖落仪进行实验，这样在竖直方向上可以直接与自由落体比较，从而得出结论，非常直观。 图 4 三、实验教学目标 下面开始实验，根据本次实验我设置了以下三个教学目标： ①知道平抛竖落仪的原理并能进行操作 ②会用运动合成与分解的方法来分析平抛运动 ③理解平抛运动在水平方向与竖直方向上的运动特点 四、实验器材及步骤 二实验器材有平抛竖落仪、手机、手机支架、电脑 三实验步骤，第一步调节平抛竖落仪，使装置水平放置，并正确放置两个小球，第二步调节手机支架，使手机水平放置，第三步释放铁锤并录制视频，第四步把视频导入Tracker软件并进行分析，第五步通过分析得出实验结论。以上是实验步骤，下面开始实验。 五、实验教学过程 我们首先调节平抛竖落仪和手机支架，让装置和手机水平放置，接下来录制视频并进行试验。好试验结束，我们把视频发送到电脑。把视频存到桌面，接下来打开Tracker软件，把视频拖入空白区域，这里视频加载需要一点时间。好视频导入完成，第一步截取物体运动的片段，一定要从物体刚开始抛出开始计时。 图 5 图 6 第二部描绘物体的运动轨迹，我们点击轨迹新建质点，然后按住control和shift键选取研究对象，我们先选红色小球。然后调整大小，接着按右侧的搜索按钮，他会自动描绘物体的运动轨迹。我们点击这个眼睛图标，让他显示完整轨迹，再点击眼睛图标取消编号便于我们观察。此时我们可以看到物体在相同间隔时间内的位置图像和位置坐标，这里是每一时刻物体的xy坐标，并绘出了x-t，y-t图像，十分直观。同理绘制出左侧小球的运动轨迹。点击轨迹新建质点，然后按住control和shift键选取研究对象，选择小球，然后调整大小，接着按右侧的搜索按钮。此时我们可以看到两个小球在相同时间间隔的图像，但是轨迹过于密集，不便于观察，下面我们再设置一下。点击左上角的视频，视频剪辑固定，这里有一个步长，步长为1表示每过一帧就显示一次物体的运动轨迹，我这里设置的是6，表示每过6帧显示一次运动轨迹。现在轨迹就更好观察了。我们再把轨迹形状改成圆形便于我们观察。此时轨迹非常直观了。下面我们来研究右侧的红球，请大家根据所给的信息猜测物体在水平方向上做什么运动？有人说匀速直线运动，那你的依据是什么呢？对很好，我们看在相同的时间间隔x坐标的增量基本一致，并且x-t图像是一条直线。因此在实验误差允许的范围内，我们可以得出结论，做平抛运动的物体，在水平方向上做匀速直线运动。那么在竖直方向上，物体又做什么运动？有人说自由落体运动，你的依据又是什么？对很好，因为左侧小球做的是自由落体运动，并且在每一时刻，右侧的小球都与左侧小球在同一高度，因此我们可以得出结论。做平抛运动的物体，在竖直方向上做自由落体运动。最后通过实验我们得出了结论：做平抛运动的物体，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动。 六、教学反思 以上是本次实验的过程。五教学反思：一截取视频时，一定要从物体抛出瞬间开始计时。 二视频步长要设置合理，太小轨迹密集不便于观察，太大轨迹稀疏也不便于观察。 以上是本次说课的全部内容，感谢各位老师聆听。 学科网（北京）股份有限公司 $$